[发明专利]力检测器

说明书

技术领域

本发明涉及力检测器，特别是涉及能够抑制因经由凸缘与外部壳体固定而引起的膜片的挠曲灵敏度的劣化的力检测器。

背景技术

一直以来，作为水压计、气压计、差压计等，周知将压电振子作为力检测元件使用的力检测器(压力传感器)。关于使用了压电振子的压力传感器，当对压电振子施加检测轴方向的压力时，压电振子的共振频率发生变化，根据该共振频率的变化检测出施加于压力传感器的压力。

专利文献1、2中，对检测被测量对象的压力与作为基准的压力之间的差量的压力传感器进行了公开。

图17中，示出专利文献1所记载的压力传感器的示意图，图17的(a)是分解立体图，图17的(b)是剖视图。如图17所示，压力传感器200中，在圆筒形的壳体202的端面分别形成有膜片204A、膜片204B。在壳体202的侧面的端面的一侧形成有凸缘部410。膜片204A、膜片204B通过中心轴206连结。并且将压敏元件208(力检测元件)的长度方向的一端安装于壳体202，将另一端安装于中心轴206。于是使中心轴206向膜片204A、膜片204B受到的压力的合力的方向移位。

通过该移位，压敏元件208从其长度方向受到压缩应力或伸长应力，由此能够检测出膜片204A受到的压力和膜片204B受到的压力的大小关系及大小(相对压力)。因此根据上述结构，能够以基准的压力环境为基准而检测出被测量对象的压力。同样的结构在专利文献2中也被公开。在测量这种相对压力的压力传感器中，需要使一方的膜片的压力环境和另一方的膜片的压力环境分离的结构。

图18中示出专利文献3的压力传感器的示意图。专利文献3中，从具有膜片302的元件304的外缘附近的两主面夹持圆形环306(O形环)，分别通过能够收容元件304的外部壳体308、外部壳体310从元件304的法线方向夹持元件304。并且通过外部壳体308、外部壳体310、元件304使圆形环306紧固而夹持具有膜片302的元件304。由此膜片302的外部壳体侧308的内部空间308a和外部壳体侧310的内部空间310a相互分离。

并且在外部壳体308上形成有与内部空间308a连接的压力导入口308b，在外部壳体310上形成有与内部空间310a连接的压力导入口310b。因此通过使压力导入口308b、压力导入口310b与相互不同的压力环境连接，而在膜片302的正反面形成相互不同的压力环境，构成能够检测出相互不同的压力环境彼此的差压的压力传感器300。同样的技术在专利文献4、5中也被公开。在专利文献6中，取代圆形环(O形环)而使用垫圈来夹持凸缘，使元件的一侧的面和另一侧的面的压力环境分离。

图19中，示出将专利文献1的压力传感器收容于外部壳体的示意图，图20中示出收容于外部壳体的专利文献1的压力传感器的使用形态的示意图。专利文献1所公开的压力传感器能够利用与专利文献3～6相同的方法使2个膜片的压力环境分离。

即，收容压力传感器200的外部壳体400具有：第1外部壳体402，其具有收容压力传感器200的膜片204A侧的凹部404a；和第2外部壳体404，其具有收容压力传感器200的膜片204B侧的凹部404a。此处在第1外部壳体402的凹部404a的底面形成有压力导入口402b，在第2外部壳体404的凹部404a上形成有开放孔404b。

并且具有圆筒形的形状的螺入零件406，其通过具有在壳体202的直径以上且凸缘部410的直径以下的尺寸的贯穿插入孔406a，而能够供壳体202贯穿插入并且与凸缘部410抵接。螺入零件406收容于第1外部壳体402及第2外部壳体404，并且在螺入零件406的侧壁的外侧具有与形成于各外部壳体的内壁的内螺纹402c、404c螺合的外螺纹406b。另外，在凸缘部410的膜片204A侧的面配置有圆形环408(O形环)，在凸缘部410的膜片204B侧的面配置有圆形环409(O形环)。

并且，通过使螺入零件406与第1外部壳体402螺合，来使圆形环408压接于凸缘部410和第1外部壳体402的凹部402a的底面，使圆形环409压接于凸缘部410和螺入零件406，由此，圆形环408、圆形环409夹持凸缘部410。并且使第2外部壳体与螺入零件406螺合。

通过这种结构，形成如下结构：在分别通过圆形环408、圆形环409使第1外部壳体402侧的内部空间412与第2外部壳体404侧的内部空间414相互分离的状态下，将压力传感器200收纳于外部壳体400。